深化實驗教學改革 強化技能型人才培養(yǎng)

李和平，龔波林，劉萬毅

（寧夏大學 化學化工學院，寧夏 銀川 750021）

按照第三次全國教育工作會議精神和中共中央、國務院關于“深化教育改革全面推進素質教育，以培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神與實踐能力”的指示，將“堅持和落實科學發(fā)展觀，以學生為本，以創(chuàng)新人才培養(yǎng)為核心，實施開放式實驗教學，促進學生知識、能力、思維和素質的全面協(xié)調發(fā)展”作為實驗教學改革的指導思想［1］。高校實驗室作為創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要載體，在加強學生能力培養(yǎng)、提高高等教育人才培養(yǎng)質量方面擔負著重大的歷史使命［2］。實驗室是高校人才培養(yǎng)的基礎平臺和載體，是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要基地。實驗教學是高等學校教學的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學生實踐能力、創(chuàng)新能力的重要教學手段。在教育部的質量工程中，實踐環(huán)節(jié)的加強得到了特別的強調。這是針對教育領域的現(xiàn)實提出的重要而及時的有效舉措［3］。

寧夏大學基礎化學實驗教學中心（稱“中心”）是2009年由教育部批準的第三批國家級實驗教學示范中心建設單位之一，其前身是1997年由寧夏大學、寧夏工學院、銀川師?；瘜W實驗室合并而成立的寧夏大學化學實驗室，也是寧夏回族自治區(qū)最早創(chuàng)建的實驗室之一。經(jīng)過多年的建設，示范中心現(xiàn)在已經(jīng)形成了以基礎化學實驗為主體、綜合化學與創(chuàng)新性實驗為特色發(fā)展方向的多元立體實驗體系，形成了“老中青”結構搭配科學、人員學歷層次高、實驗實踐性與應用性多措并舉的區(qū)域性特色實驗教學示范單位。

1 課程體系構建方面的改革經(jīng)驗

依據(jù)國家教學指導委員會化學會關于化學實驗教學內容的基本要求，按照“實驗教學體系改革、實驗室建設管理和實驗技術隊伍管理是培養(yǎng)創(chuàng)新人才中三位一體的系統(tǒng)工程”的創(chuàng)新理念［4－5］，中心將無機化學實驗、有機化學實驗、分析化學實驗、儀器分析實驗、物理化學實驗、化工原理實驗等6門課程重組為基礎化學實驗Ⅰ、基礎化學實驗Ⅱ和綜合化學實驗，形成三階段體系。實驗獨立設課，在基礎Ⅰ、基礎Ⅱ實驗各模塊中都含有一些小型的綜合實驗，約占基礎Ⅰ、基礎Ⅱ實驗的20%，有綜合性、設計性實驗課程的比例達到100%，做到基本實驗操作訓練和創(chuàng)新能力訓練的良好結合。整個實驗體系中有29個綜合化學實驗，17個開放實驗，35個創(chuàng)新性開放實驗，與科研前沿領域以及工程和社會應用實踐相銜接，該類實驗項目數(shù)達到81個，占總實驗項目的37%。這些實驗對提高學生從事化學實驗的興趣、引導學生的個性發(fā)展、培養(yǎng)學生對化學實驗的濃厚興趣以及綜合素質和創(chuàng)新能力發(fā)揮了良好作用。

基礎化學實驗Ⅰ是面向全校化學（師范）、化學（分析）、應用化學、化學工程、制藥工程、材料化學、農學、植物保護、草業(yè)科學、林學、森林資源保護與游憩、園林、農業(yè)資源與環(huán)境、動物科學、動物醫(yī)學、食品科學、生物技術、生物科學、環(huán)境科學、物理（師范）民族預科等20個專業(yè)開設的必修化學實驗，文科類學生為選修課程。通過基礎化學實驗I的訓練，學生初步掌握了化學實驗的基本技能和方法，為基礎化學實驗II的學習打下良好的基礎。基礎化學實驗Ⅱ是面向全校化學（師范）、化學（分析）、應用化學、化學工程、制藥工程、材料化學、生物技術、生物科學、環(huán)境科學等專業(yè)在完成基礎化學實驗I后開設的必修化學實驗。通過基礎化學實驗II的訓練，學生基本掌握了化學實驗常用儀器的使用、分析測試手段和分析方法，以及重要物理化學性能的測定方法。綜合化學實驗面向化學化工學院完成基礎Ⅰ、基礎Ⅱ實驗后的高年級學生開設，分綜合性實驗、研究性實驗和設計性實驗3部分，作為基礎實驗課與科學研究課題間的過渡、銜接。

2 實驗技能的培養(yǎng)

以人為本是科學發(fā)展觀的核心，具有深厚的道德內涵。對于教育事業(yè)而言，以人為本即以學生為本，一切為了學生的未來［6－7］。中心根據(jù)“以人為本”、“以學生為主體”的教育、教學理念，貫徹落實教育部［2005］1號文件，“大力加強實踐教學，切實提高大學生的實踐能力”的精神［8］，以及培養(yǎng)學生實驗技能、綜合能力和創(chuàng)新能力的需要，建設實驗內容、方法和技術先進，反映當今科技進步和有特色的化學課程。在實驗項目的選擇和方案設計上，增設綜合性實驗，加強實驗技術和方法的訓練，重視各門課程的銜接，注重科研成果在教學中的應用，啟迪學生的科學思維和創(chuàng)新意識。

在基本實驗技能訓練方面，實驗中心根據(jù)教學的要求和社會對人才的需求適時調整了教學計劃，減少了化學定性分析，增加了儀器分析實驗的內容，使實驗教學更貼近科研前沿。在教學中使學生掌握氣相色譜儀、液相色譜儀、原子吸收光譜儀、電化學分析儀等常用分析儀器的使用方法和測試技術，對培養(yǎng)學生的科學實驗素養(yǎng)和適應今后工作的能力起到了很好的作用。綜合實驗技能訓練方面，按實驗內容的內在聯(lián)系設計綜合實驗項目，培養(yǎng)學生綜合實踐能力。如“槐米中蘆丁的提取與分離”實驗中，將以前單一的、分散的提取、過濾、濃縮、重結晶、柱層析、稱量等多個操作，按其內在聯(lián)系組合為綜合性實驗，使學生學到了7種基本實驗技術，并在掌握基本技術的同時，培養(yǎng)學生對基本技術和方法綜合運用的能力。

從實驗內容的銜接與提升方面，增強學生對各門課程內在聯(lián)系的認識，提高學生對各二級學科實驗內在聯(lián)系的深入認識。如將合成實驗的產(chǎn)物用于分析實驗，或將有機實驗的產(chǎn)物用于無機配合物合成的原料等實驗，讓學生親自參與從材料的選擇、制備，以及產(chǎn)品分離提純、結構鑒定等多項內容進行設計的過程，培養(yǎng)了學生分析問題、解決問題的能力，增加了學生實驗中的連貫性和責任感。

在實驗內容與科學研究的關聯(lián)方面，將最新研究成果引入到實驗教學中，使實驗內容與科研、生產(chǎn)、社會應用項目密切聯(lián)系，體現(xiàn)基礎與前沿、經(jīng)典與現(xiàn)代的有機結合。如“由煤矸石及廢鋁箔制備硫酸鋁”和“煤中腐殖酸的提取”等實驗都來自于教師的科研課題，使學生掌握了化工生產(chǎn)的新知識、新技術和新方法，激發(fā)了學生對化學實驗的興趣。

3 教學方法與教學手段的改革

3.1 啟發(fā)式實驗教學方法的應用

為了克服以往學生做實驗只需“照方抓藥”的弊端，在實驗內容中多處設立思考題、未知數(shù)。要求學生自己設計的部分，教師要提出幾個富有啟發(fā)性的問題，讓學生主動駕馭整個實驗，避免學生像操作員一樣，按照教材的操作步驟，依賴教師的講解做出實驗結果。鼓勵學生在實驗報告中對問題提出見解，發(fā)表不同看法，也可以提出不同的實驗方法并進行討論。啟發(fā)式實驗教學法，較好地發(fā)揮了學生的主動性和積極性，讓學生帶著問題進行實驗，引導學生獨立思考，提高學生的思維能力，使學生能將課堂所學的理論知識融于實驗觀察中，加強對理論知識的理解，提高分析問題的能力。

3.2 實驗教學中的教學討論

在學生基本完成某個實驗后，教師組織學生進行小組討論。對實驗原理、現(xiàn)象、操作注意事項等進行總結分析，使學生加強對實驗目的的理解。實驗課是培養(yǎng)學生動手能力的重要手段，可以培養(yǎng)學生嚴肅認真的學習態(tài)度、嚴格求實的科學作風、嚴謹正確的學習方法和正確熟練的基本操作技能。通過實驗訓練提高學生的科研素質及分析問題與解決問題的能力，是培養(yǎng)高質量人才的重要環(huán)節(jié)。按照實驗技術層次或內容進行實驗教學內容的整合，協(xié)調安排，避免重復，減少驗證性實驗，淘汰過時的實驗，增加綜合性、設計性和創(chuàng)新性實驗，使實驗教學體現(xiàn)“基礎性、系統(tǒng)性、高效性、實用性、科學性”原則。成立“實驗中心”，實驗獨立設課、內容有機整合，為實驗課的改革做大膽的嘗試。

3.3 大型儀器設備共享平臺的建設與精細化管理

儀器設備是高等學校教學實踐、科學研究、人才培養(yǎng)和社會服務中不可缺少的物質基礎，是實驗室進行教學、科研、實習、實訓、生產(chǎn)等活動的必備條件。20世紀90年代末，我國高等教育進入了快速發(fā)展時期，招生規(guī)模迅速擴大，基本建設投資急劇增加，各類高等學校的設備資產(chǎn)，尤其是大型儀器設備，在數(shù)量上得到了快速增長，質量上也有很大提高，極大地改善了學校的辦學條件［9－11］。為了適應實驗示范中心教學管理的需求，實驗中心加強了與兄弟院?！兾鲙煼洞髮W基礎化學實驗中心的合作，建設了大型儀器開放管理平臺與物品供應管理平臺。這2個平臺的建設整合，共享了優(yōu)質資源，降低了大型儀器設備的運行成本，提高了貴重設備的有效利用率。通過該平臺的建設和使用，滿足了全院教師、研究生、本科生科研和實驗教學的需要，實現(xiàn)了大型儀器設備查詢、預約、使用等方面的共享，實現(xiàn)了大型儀器設備的規(guī)范化、制度化、科學化管理，同時，也保證了實驗中心平穩(wěn)運行和最大限度地發(fā)揮先進儀器設備的作用，使之產(chǎn)生良好的科研效益，突破了我國傳統(tǒng)實驗室的管理模式［12］，在實驗室管理上有所創(chuàng)新。

4 結束語

“問渠哪得清如許，為有源頭活水來”。實驗教學是實踐性很強的教學內容，如何利用現(xiàn)有的實驗設備，整合資源、開拓進取，培養(yǎng)符合新世紀需求的理工科大學生，是擺在我們面前的突出問題。通過制度創(chuàng)新，機制創(chuàng)新，打造專業(yè)素質優(yōu)良、作風扎實、思想超前的實驗教師與管理人員隊伍，必會對培養(yǎng)學生掌握實驗技能、理解科學方法大有裨益。

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［1］馬慶水.突出創(chuàng)新強化管理全面推進實驗教學示范中心建設［J］.實驗室研究與探索，2006，25（1）：1－4.

［2］李津石.建設實驗教學示范中心，構筑創(chuàng)新人才培養(yǎng)平臺［J］.中國高等教育，2009（6）：14－16.

［3］林家蓮.創(chuàng)新實驗教學模式，推進實驗教學管理專業(yè)化［J］.實驗技術與管理，2009，26（9）：13－15，24.

［4］陳步云，周勤，溫光浩，等.加強實驗教學管理，提高實驗教學質量［J］.實驗技術與管理，2009，26（5）：5－7.

［5］林國星，康俊勇.實驗管理與實驗教學的改革與實踐［J］.高等理科教育，2001（6）：39－44.

［6］王永生.創(chuàng)新方略論［M］.北京：人民出版社，2002：342.

［7］教育部高等教育司.教學質量：高等學校的生命線［M］.合肥：安徽人民出版社，2002.

［8］陳步云.深化實驗教學改革，培養(yǎng)創(chuàng)新人才［J］.中國大學教學，2007（10）：75－76.

［9］王巖，徐金榮，高珍，等.實驗教學信息管理系統(tǒng)的開發(fā)與探索［J］.實驗技術與管理，2010，27（2）：82－85，96.

［10］彭實，田曙堅，蔡炳新，等.對三所高?；瘜W實驗教學中心廢液量的統(tǒng)計［J］.實驗技術與管理，2009，26（9）：159－163.

［11］李小寒，周勇義，張黎偉.提高大型儀器設備使用效益的探索［J］.實驗室研究與探索，2009，28（3）：156－158.

［12］周乃新，姚郁，楊桅.深化實驗教學改革，創(chuàng)建特色實驗教學體系［J］.實驗技術與管理，2009，26（4）：138－140，164.